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Methane-Air 혼합 Gas에서 구동하는 하니컴 형태의 SC-SOFC (Honeycomb-type Single Chamber SOFC Running on Methane-Air Mixture)

  • 박병탁;윤성필;김현재;남석우;한종희;임태훈;홍성안;이덕열
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.306-309
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    • 2005
  • One of the most critical issues in sol id oxide fuel cell (SOFC)running on hydrocarbon fuels is the risk of carbon formation from the fuel gas. The simple method to reduce the risk of carbon formation from the reactions is to add steam to the fuel stream, leading to the carbon gasification react ion. However, the addition of steam to fuel is not appropriate for the auxiliary power unit (APU) and potable power generation (PPG) systems due to an increase of complexity and bulkiness. In this regard, many researchers have focused on so-called 'direct methane' operation of SOFC, which works with dry methane without coking. However, coking can be suppressed only by the operation with a high current density, which may be a drawback especially for the APU and PPG systems. The single chamber fuel cell (SC-SOFC) is a novel simplification of the conventional SOFC into which a premixed fuel/air mixture is introduced. It relies on the selectivity of the anode and cathode catalysts to generate a chemical potential gradient across the cell. Moreover it allows compact and seal-free stack design. In this study, we fabricated honeycomb type mixed-gas fuel cell (MGFC) which has advantages of stacking to the axial direction and increasing volume power density. Honeycomb-structured SOFC with four channels was prepared by dry pressing method. Two alternative channels were coated with electrolyte and cathode slurry in order to make cathodic reaction sites. We will discuss that the anode supported honeycomb type cell running on mixed gas condition.

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Trimethylamine Gas 측정을 위한 $TiO_{2},\;Pd,\;Pt$ 및 In이 첨가된 $SnO_{2}$가스 센서의 특성 (Gas Sensing Characteristics of $SnO_{2}$ added with $TiO_{2},\;Pd,\;Pt$ and in for Trimethylamine Gas)

  • 이창섭;정순분;전재목;이인선;이형락;박영호;최성우
    • 한국가스학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.29-33
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    • 2007
  • [ $TiO_{2},\;Pd,\;Pt$ ]와 In을 사용하여 trimethylamine gas에 대한 감도를 향상시키는 $SnO_{2}$ 가스센서에 대하여 연구하였다. 금속-$SnO_{2}$ 후막은 백금전극이 내장된 알루미나 지지체에 스크린 법으로 제작하였다. 센서의 특성은 검출가스 농도의 함수로서 반응기내 각 센서의 전기적 저항을 측정하여 조사하였으며, $100{\sim}1000ppm$범위의 trimethylamine, dimethylamine과 암모니아가스에 대하여 측정하였다. 그 결과, 금속-$SnO_{2}$의 가스 검출특성은 금속의 종류와 양에 따라 결정되었으며, $250^{\circ}C$에서 trimethylamine에 대한 센서의 감도와 선택성은 1 wt%, Pd와 10 wt%, $TiO_{2}$를 첨가하였을 때 감도가 가장 우수한 것으로 나타났다.

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상부온도(上部溫度)와 공기비(空氣比) 변화(變化)에 따른 폐목재(廢木材)의 이단(二段) 유동층(流動層)가스화(化) (Gasification of Woody Waste in a Two-Stage Fluidized Bed Varying the Upper-reactor Temperature and Equivalence Ratio)

  • 문태영;김진오;김진원;김주식
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권2호
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    • pp.45-53
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    • 2010
  • 폐목재의 가스화에서는 타르의 생성을 동반하는 데, 이 때 발생하는 타르는 관막힘, 장치의 fouling 등의 많은 문제를 일으킨다. 본 실험에서는 타르의 저감을 위해 이중 가스화기의 상부반응기에 활성탄을 첨가하였고 상부반응기 온도와 equivalence ratio 변화에 따른 producer gas의 특성(조성, 타르 함량, 저위발열량)을 고찰하였다. 상부반응기의 온도변화에 따른 영향을 고찰하기 위해서 743, 793, $838^{\circ}C$에서 실험을 수행하였으며, equivalence ratio의 영향을 알아보고자 추가적으로 equivalence ratio를 0.17로 변화시켜 비교실험을 하였다. 모든 실험에서 생성된 producer gas 내의 타르함량은 $2mg/Nm^3$ 이하로 매우 적었고, producer gas 의 최대 저위발열량(LHV)은 약 $10MJ/Nm^3$ 이상으로 전형적인 air가스화의 저위발열량($3\sim6MJ/Nm^3$)보다 높은 값을 나타내었다.

GalUR 유전자를 이용한 비타민 C 증대 상추 (Lactuca sativa L.) 형질전환체 개발 (Transgenic lettuce (Lactuca sativa L.) with increased vitamin C levels using GalUR gene)

  • 임미영;조이남;채원기;박영수;민병환;한지학
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제35권2호
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    • pp.115-120
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    • 2008
  • 사람은 채소를 통해 필수영양소인 L-Ascorbic acid (vitamin C)를 공급받는다. 본 실험의 목적은 비타민 C 생합성 유전자인 GalUR 유전자를 상추 (Lactuca sativa L.)에 형질전환 하고자 실시하였다. (주)농우바이오의 화홍적축면 상추의 자엽 절편체를 선발배지 (MS + 30 g/L Sucrose + 0.5 mg/L BAP + 0.1 mg/L NAA + 100 mg/L Kanamycin + 200 mg/L Lilacillin, pH 5.2.)에 치상하여 3주 경과후 자엽 절편체의 절단면에서 callus와 신초가 형성되었다. 그 결과 GalUR 유전자로 상추형질전환을 성공하였고 비타민 C 함량을 분석하였다. 대조구에 비하여 상추 형질전환체 line에서 높은 함량의 비타민 C 특히, GalUR 유전자가 삽입된 $T_1$ 중 일부는 비형질전환체에 비해 $3{\sim}4$배 높은 비타민 C 함량을 나타내었다. 이 결과는 GLOase 유전자 형질전환 상추 $T_1$ 세대에서 고함량의 비타민 C를 함유한 결과와 일치한다. 이런 결과를 기초로 하여 비타민 C 고함량 $T_2$ line을 선발하였다.

유전 알고리즘을 적용한 토지이용 최적화 배분 연구 - 양평군 양평읍 일대를 대상으로 - (Land Use Optimization using Genetic Algorithms - Focused on Yangpyeong-eup -)

  • 박윤선;이동근;윤은주;모용원;임지훈
    • 환경영향평가
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    • 제26권1호
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    • pp.44-56
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    • 2017
  • 지속가능한 발전은 도시의 효율적인 개발과 경제, 사회, 환경적 측면의 보전을 목표로 하기 때문에 중요하다. 그러나 우리나라의 빠른 도시화로 경제적 발전은 이루었지만 자원의 비효율적인 배분현상을 경험하게 되었고 이는 토지이용 배분도 예외가 아니다. 토지이용 배분의 문제가 어려운 이유는 다양한 목적을 고려해야하기 때문이며 이는 다목적 최적화의 방법에서 그 해결책을 찾을 수가 있다. 본 연구에서는 생태적으로 보존이 잘 되어있으며 인구 증가가 일어나고 있는 경기도 양평지역의 양평읍과 그 일대를 대상지로 선정하였다. 그리고 넓은 공간 탐색에 유리하고 토지이용 배분의 문제에서 널리 사용되고 있는 유전 알고리즘을 사용하였다. 유전알고리즘(GA)는 더 좋은 자손을 얻기 위하여 염색체의 교차 및 돌연변이의 과정을 거치는 적자생존의 원리가 작용하는 진화의 단계가 그 출발점이다. 본 연구는 변이의 방식에 변화를 주었으며 공간적 목적, 토지이용 전환 최소화, 생태계 보전 최대화, 경제적 이익 최대화라는 네 가지 목적과 특정 토지이용의 면적제한과 고정지역 설정이라는 제약요건을 두고 최적 안을 도출해내었다. 생태적으로 보존시켜야 할 곳에는 시가지가 형성되지 않았고, 시가지 면적 증가율이 높은 결과는 최적화의 방향인 '경제적 이익의 최대화'라는 점과 상응하였다. 적합도 값이 최소인 지점이 수렴지점임을 고려했을 때, 1500세대 부근에서 최적화가 일어났음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 양평읍과 그 일대에 적용시킬 수 있는 효과적인 지원방안을 마련하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

실시간 타일 지도 서비스를 위한 타일이미지 갱신 향상 기법 (Improvement of Partial Update for the Web Map Tile Service)

  • 조성환;가칠오;유기윤
    • 한국측량학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.365-373
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    • 2013
  • 타일 캐시 기술은 웹GIS의 효율성에 중요한 향상을 가져왔지만, 변경된 소스데이터의 해당 타일을 갱신하는 작업은 여전히 처리시간이 오래 걸리는 작업이고, 이로 인해 서비스 질에 영향을 미칠 수도 있다. 현재의 타일 캐시 서비스는 갱신되지 않거나 거의 갱신되지 않는 소스데이터에서 좋은 성능을 제공하지만, 변경이 자주 발생하는 소스데이터에 대해서는 매우 비효율적이다. 본 논문은 자주 변경되는 데이터 집합의 타일 지도 서비스에서 변경된 데이터를 타일이미지에 효율적으로 반영할 수 있는 부분영역캐시갱신 방법으로 PACU (Partial Area Cache Update)기법을 제안한다. 이 기법은 타일 지도 갱신 작업에서 가장 많은 처리 시간이 소요되는 디스크의 읽기/쓰기 횟수를 줄이는 방법으로 반복적으로 동일한 타일이 변경되는 작업을 제거하였다. PACU 기법은 타일 이미지 기반의 지도 서비스하고 있는 경기도부동산포털서비스에서 수시로 변경이 발생하는 지적도 서비스에 성공적으로 적용되었다. 경기도 평택시(331,594 필지)에서 하루 발생하는 변동 필지 3,100건에 대해 제안 기법을 적용하였다. 동일한 실험 환경에서 PACU 기법을 ESRI사의 ArcGIS SERVER$^{(r)}$의 처리 속도와 비교한 결과 약 6.6배의 처리속도 향상을 보였다. PACU 기법은 타일 지도의 갱신 처리 시간을 매우 획기적으로 감소시켰고, 그동안 기술적인 문제로 어려움이 있었던 수시로 갱신되는 데이터 집합에 대한 타일 지도 서비스를 제공할 수 있는 기틀을 마련하였다.

콘크리트 손상 소성모델을 이용한 FRP-콘크리트 합성보의 비선형 유한요소해석에서 여러 변수들의 영향 (Influence of Various Parameter for Nonlinear Finite Element Analysis of FRP-Concrete Composite Beam Using Concrete Damaged Plasticity Model)

  • 유승운;강가람
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.697-703
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    • 2017
  • 본 연구는 기존의 철근 콘크리트 구조형식을 대신할 FRP-콘크리트 합성구조의 휨거동에 관한 것이다. 구조적 성능 및 거동 특성을 수치 해석적으로 규명하고자 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 비선형 유한요소해석을 실시하였으며, 이때 사용하게 되는 여러 변수들의 영향을 실험 결과와 비교, 분석하여 본 합성구조에 최적화된 변수 값을 제시하고자 하였다. 합성구조의 구조재료모델은 콘크리트 손상소성모델(concrete damage plasticity model)을 사용하였고 콘크리트 압축응력관계식은 유로규준(Euro code)를 이용하였다. 내연적 유한요소해석의 경우 기하학적, 재료적 비선형성이 큰 경우 수렴에 많은 문제가 있으므로 본 연구의 경우 외연적 유한요소해석법이 적절한 것으로 판단된다. 콘크리트 손상 소성 모델의 여러 변수들에 대해 실험값과 비교한 결과 본 연구의 경우, 요소 크기는 20mm, 팽창각은 $30^{\circ}$, 파괴에너지 값은 $100Nm/m^2$, 변수 Kc는 0.667, 손상계수는 고려하는 것이 적절한 것으로 판단된다. 제시된 수치모델의 경우 신소재 합성보의 극한하중 및 균열패턴을 실험과 비교적 유사하게 표현할 수 있으므로 앞으로 다양한 합성구조의 수치해석에 적용 가능하리라 판단된다.

Machinability investigation and sustainability assessment in FDHT with coated ceramic tool

  • Panda, Asutosh;Das, Sudhansu Ranjan;Dhupal, Debabrata
    • Steel and Composite Structures
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    • 제34권5호
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    • pp.681-698
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    • 2020
  • The paper addresses contribution to the modeling and optimization of major machinability parameters (cutting force, surface roughness, and tool wear) in finish dry hard turning (FDHT) for machinability evaluation of hardened AISI grade die steel D3 with PVD-TiN coated (Al2O3-TiCN) mixed ceramic tool insert. The turning trials are performed based on Taguchi's L18 orthogonal array design of experiments for the development of regression model as well as adequate model prediction by considering tool approach angle, nose radius, cutting speed, feed rate, and depth of cut as major machining parameters. The models or correlations are developed by employing multiple regression analysis (MRA). In addition, statistical technique (response surface methodology) followed by computational approaches (genetic algorithm and particle swarm optimization) have been employed for multiple response optimization. Thereafter, the effectiveness of proposed three (RSM, GA, PSO) optimization techniques are evaluated by confirmation test and subsequently the best optimization results have been used for estimation of energy consumption which includes savings of carbon footprint towards green machining and for tool life estimation followed by cost analysis to justify the economic feasibility of PVD-TiN coated Al2O3+TiCN mixed ceramic tool in FDHT operation. Finally, estimation of energy savings, economic analysis, and sustainability assessment are performed by employing carbon footprint analysis, Gilbert approach, and Pugh matrix, respectively. Novelty aspects, the present work: (i) contributes to practical industrial application of finish hard turning for the shaft and die makers to select the optimum cutting conditions in a range of hardness of 45-60 HRC, (ii) demonstrates the replacement of expensive, time-consuming conventional cylindrical grinding process and proposes the alternative of costlier CBN tool by utilizing ceramic tool in hard turning processes considering technological, economical and ecological aspects, which are helpful and efficient from industrial point of view, (iii) provides environment friendliness, cleaner production for machining of hardened steels, (iv) helps to improve the desirable machinability characteristics, and (v) serves as a knowledge for the development of a common language for sustainable manufacturing in both research field and industrial practice.

유물분석 자료를 통한 백제지역의 제철과 철기 제작기술 연구 (A Study on Iron Manufacturing and Technology through Analysis Reports of Iron artifacts in the Baekje Area)

  • 김수기
    • 보존과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.335-343
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    • 2014
  • 현재까지 분석된 백제지역 출토 철기 유물의 금속미세조직과 비금속개재물 분석 자료들을 한강, 금강, 영산강 유역권으로 분류하여 조업 온도를 추정하고 제강 및 열처리 기술을 지역적 시대별 특성을 조사하였다. 세 지역 모두 시대에 관계없이 고체저온환원으로 괴련철이나 해면철이 주 제철 방법으로 판단된다. 비금속개재물의 산화물 삼원상태도로 재해석한 결과 로내 온도는 $1,100{\sim}1,300^{\circ}C$ 정도에서 조업하였던 것으로 추정된다. 철광석은 자철광석이 주원료이며, $TiO_2$가 높은 것들은 사철을 사용하였던 것으로 보인다. $CaO/SiO_2$의 비율이 0.4 이상인 유물들은 석회질의 융제를 인위적으로 넣었던 것으로 판단된다. 제강은 저탄소강을 단야로에서 숯으로 가열할 때 나오는 CO, $CO_2$ gas로 침탄시키는 고체 침탄강임을 알 수 있었다. 또한 의도적으로 필요 부분의 강도를 높이는 침탄작업과 담금질을 하였던 것으로 보아 3세기에는 백제지역의 철기제작자들은 열처리 기술을 인지하고 있었다.

계절성으로 재발한 특발성 폐 혈철 침착증 1예 (A case of idiopathic pulmonary hemosiderosis with seasonal recurrence)

  • 곽가영;이나영;이문희;이수영;정승연;강진한;정대철
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권2호
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    • pp.256-260
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    • 2009
  • 특발성 폐 혈철 침착증은 반복되는 객혈, 흉부 X-선상 양측성 폐침윤, 철분 결핍성 빈혈을 특징으로 하는 질환으로 주로 소아에서 발생한다. 매우 드문 질환으로 국내에서는 현재까지 6편의 증례가 보고되었다. 유전, 자가면역, 알레르기, 환경, 대사 등과 관련된 병인에 제시되었으나 아직까지 확실히 밝혀지지 않았다. 본 환자는 9세 여아로 2년간 매 봄, 가을에 객혈, 호흡곤란을 주소로 4차례 입원하였다. 청진 시 양폐야에서 나음이 들렸고 흉부 X-선 검사 및 CT에서 양측성 폐포성 침윤이 확인되었으며 혈액 검사에서 철분 결핍성 빈혈이 관찰되었다. Anti-GBM Ab, ANCA, FANA, RF, cow's milk protein에 대한 IgE 등의 항체 검사는 모두 음성이었고 응고 검사, 면역글로불린, 보체는 모두 정상이었다. 세균에 대한 객담과 혈액 배양 및 결핵에 대한 피부반응검사, 객담 도말 및 배양 검사는 모두 음성이었다. 폐생검에서 폐포내 출혈과 혈철소 함유 대식 세포(hemosiderin-laden macrophage) 및 간질의 섬유화 소견을 보여 폐 혈철 침착증을 확진 하였다. 매 악화 시마다 경구용 스테로이드 투여 후 임상 양상이 호전되어 퇴원하였다. 현재 외래에서 유지요법으로 스테로이드 복용 중이며 17개월간 재발 없는 상태이다. 저자들은 이전에 국내에서 보고되었던 환자들과는 달리 학동기에 처음 발병하여 매년 봄과 가을에 뚜렷한 원인 없이 재발하는 양상을 보인 특발성 폐 혈철 침착증 1예를 보고하는 바이다.